CN100453927C - 利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器，它能向利用余热制冷装置提供温度稳定、供热量均衡的热能，以利于利用余热制冷装置的稳定、连续和正常工作，由于该尾气换热器采用外接式结构，故方便于维修和更换。本发明是在利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置的基础上，在其余热发生器的壳程汽液进出口外接有尾气换热器。该外接的尾气换热器为管壳式蒸汽发生器，在尾气换热器与余热发生器之间还接有汽液分离器。本发明主要用于渔船上利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置中，除此之外，它还适用于类似的利用发动机尾气余热的制冷装置中。

Description

利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器
技术领域
本发明涉及氨水吸收式制冷装置，特别涉及利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器。
背景技术
中国专利公报公开了公开号为CN2842312的专利申请文件，该专利申请文件描述的制冷装置可利用发动机的尾气余热实现制冷要求，具有较高的制冷系数，并且体积、重量较小，可应用于诸如汽车、渔船这类运输工具上。上述专利申请文件所述的利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置，包括余热发生器、精馏器、回热器、溶液节流阀、液氨节流阀、蒸发器、溶液泵、冷凝器、吸收器、发生-吸收热交换器、提馏器和回冷器，通过配合连接分别构成氨水溶液的循环回路及氨的循环回路。
该装置的余热发生器采用壳管式结构，由圆桶罐体及一组列管组成。尾气直接走管程，通过与走壳程的在装置内循环流动的氨水溶液进行换热，从而实现利用尾气余热的制冷过程。
虽然上述的余热发生器为一相对独立的结构，但由于它装设于制冷装置的整体之内，当余热发生器出现故障、损坏或达到使用寿命时，不易于维修或更换。而且还由于该余热发生器采用尾气直接加热的形式，而发动机的运行状态常常是不稳定的(尤其在渔船一类的作业及运输工具中)，如机器的开停、负荷功率的变化等，都随时直接影响尾气产生的热能，包括供气量变化大、尾气温度波动大，这样，就很不利于利用余热制冷装置的稳定、连续和正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方便维修和更换的利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器，它能向利用余热制冷装置提供温度稳定、供热量均衡的热能，以利于利用余热制冷装置的稳定、连续和正常工作。
本发明所提出的技术解决方案是这样的：一种利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器，在所述氨水吸收式制冷装置内设有余热发生器，在所述余热发生器的壳程汽液进出口接有外设的尾气换热器，所述尾气换热器为一蒸汽发生器，采用管壳式结构，尾气走管程，蒸汽走壳程，在尾气换热器与余热发生器之间还设有汽液分离器，尾气换热器壳程顶部与汽液分离器的蒸汽入口连接，尾气换热器壳程底部与汽液分离器底部通过回液管相连接，汽液分离器的顶部与余热发生器壳程顶部相连接，余热发生器壳程底部与回液管相连接。尾气换热器内的列管簇中，每根列管管壁上均刻有螺纹槽。要求尾气换热器的安装位置低于氨水吸收式制冷装置中的余热发生器。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：
(1)由于将尾气换热器外接于氨水吸收式制冷装置，而大多情况下，故障和损坏都发生在尾气换热器上，故大大方便了维护和更换。
(2)本发明的关键技术在于尾气余热通过换热器转换成工质的高温蒸汽对氨水吸收式制冷装置进行间接加热，由于蒸汽温度变化较为平稳，供热量也比较稳定，因而，有利于利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置的稳定、连续和正常工作。
(3)由于采用了尾气间接加热的形式，从而，避免了动力热能对制冷装置的直接输入，提高了本制冷装置的安全性。
本发明主要用于渔船上利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置中，除此之外，它还适用于类似的利用发动机尾气余热的制冷装置中。
附图说明
图1是本发明一个实施例的利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器的结构流程示意图。
具体实施方式
通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。
一种利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置，如图1所示，包括余热发生器1、提馏器2、回热器3、精馏器4、发生-吸收热交换器5、吸收器6、溶液泵7、冷凝器8、回冷器9、溶液节流阀10、一次节流阀11、二次节流阀12、蒸发器13、送冷终端14(外接于循环系统)，通过管道连接并分别构成氨水溶液的循环回路及氨的循环回路。其中余热发生器1为管壳式结构，氨水溶液走管程，余热发生器1的管程溶液出口与回热器3的输
入端连接，其管程的汽液进出口与提馏器2和回热器3的组合体的底部连接，余热发生器1同时处于氨水溶液的循环回路和氨的循环回路中。
在所述氨吸收式制冷装置的整体之外，还外接有尾气换热器15和汽液分离器16。尾气换热器15是一种蒸汽发生器，采用管壳式结构，其壳程底部通过回液管17与汽液分离器16底部相连接，汽液分离器16的顶部与所述制冷装置的余热发生器1的壳程顶部相连接，余热发生器1壳程底部与汽液分离器16底部的回液管17相连接。当发动机尾气走管程进入尾气换热器15进行换热时，尾气换热器15便会使工质产生湿蒸汽(在本实施例中工质是水，产生的是水蒸汽)走壳程进入汽液分离器16，分离出的蒸汽从汽液分离器16的顶部进入余热发生器1壳程的顶部，对在余热发生器1内走管程的氨水溶液加热，使制冷装置系统进行氨水溶液的循环和氨的循环。与此同时，蒸汽在余热发生器1内换热后冷凝成液体，由于尾气换热器15和汽液分离器16的安装高度低于余热发生器1，冷凝后的液体在高度差的重力作用下，从余热发生器1壳程底部返回到汽液分离器16底部的回液管17中，再从该回液管17回到尾气换热器15的壳程底部。此外，早前从汽液分离器16分离后余下的液体也从汽液分离器16底部经回液管17返回到尾气换热器15。该两部分的液体在尾气换热器15重新被尾气加热，如此循环，从而实现氨吸收式制冷装置的余热制冷过程。管壳式结构的尾气换热器15，其列管族中每根列管管壁上均刻有螺纹槽，以加强换热效果。

Claims (3)

1、一种利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器，在所述氨水吸收式制冷装置内设有余热发生器，其特征在于：在所述余热发生器的壳程汽液进出口接有外设的尾气换热器，所述尾气换热器为一蒸汽发生器，采用管壳式结构，尾气走管程，蒸汽走壳程，在尾气换热器与余热发生器之间还设有汽液分离器，尾气换热器壳程顶部与汽液分离器的蒸汽入口连接，尾气换热器壳程底部与汽液分离器底部通过回液管相连接，汽液分离器的顶部与余热发生器壳程顶部相连接，余热发生器壳程底部与回液管相连接。
2、根据权利要求1所述的利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器，其特征在于：所述尾气换热器内的列管簇中，每根列管管壁上均刻有螺纹槽。
3、根据权利要求1所述的利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器，其特征在于：所述尾气换热器的安装位置低于氨水吸收式制冷装置中的余热发生器。
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